大气科学概论 (1)

名词解释

干洁大气：通常把除水汽以外的纯净大气称为干洁大气，简称干空气。

露点温度：湿空气气压降温达到饱和时的温度称为露点温度。

相对湿度：在一定温度和气压下，水汽和饱和水汽的摩尔分数比称为相对湿度。

降水量：指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）的降水未经蒸发渗透流失而积聚

在水平面上的水层深度。

虚温：在气压相等条件下，具有和湿空气相等的密度时干空气具有的湿度。

气团变性：气团只是在某时间与一定的地理区域相关，当气团移动到新的下垫面时，它的性

质就会逐渐发生变化，而失去原有的特性。

填空

1、相对湿度说明了同一气温条件下，水汽含量距离大气饱和程度，相对湿度越小，表示空

气越不饱和，相对湿度越大，表示空气越饱和。

2、干洁大气是指不包含水汽和气溶胶的整个混合大气。

3、大气的铅直结构有地面向天空共分为对流层，平流层，中间层，热层，逸散层五层。

4、表征水汽的气象要素有很多，如比湿、水汽压、水汽密度等。（相对湿度、露点）

5、水的三相是指气态、液态_各固态。

6、一般温度越高、饱和水汽压则越大，在相同温度下，溶液面比纯水面的饱和水汽压越小。

7、降水可以有雨、雹、雪和霰四种形态。

8、相对湿度是空气中的实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。

9、大气中最主要的成分是氮气、氧气和氩三种气体。

10、相对湿度是指_空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽的比值。

11、平流层环流的特点是：中纬度地区夏季盛行东风，冬季盛行西风。

12、露点温度是指湿空气定压降温达到饱和时的温度。

13、在相同状态下，平液面饱和水汽压大于平冰面饱和水汽压。

14、对流层臭氧的一个主要来源是从平流层以扩散、湍流的方式输送来的，对流层顶的裂缝

是平流层臭氧向对流层输送的主要通道。

15、温度越高，饱和水汽压越大。

16、按中性成分的热力结构，可以把大气分成若干层，其中对流层的特点是温度随高度升高

而降低、有强烈的垂直混合、气象要素分布不均匀。

17、臭氧主要分布在10-50km高度的平流层大气中，极大值在20-30km之间，它对有强烈

的吸收作用。

18、对流层中，干洁大气的主要成分是 氮气、氧气 、氩气、二氧化碳 。

19、大气的饱和水汽压仅仅和温度有关。并且在同样状态下，平冰面饱和水汽压小于平液面

饱和水汽压。

20、表示大气中物理现象和物理过程的物理量统称为气象要素，其中以气温、气压、温度

和风（风向、风速）最为重要。

21、臭氧是大气中最重要的微量成分之一，这是因为：1）臭气层阻挡了太阳强紫外线到达

地面，保护了地球上的生命；2）臭氧层吸收的太阳紫外辐射能量使平流层大气增温，对平

流层的温度场和大气环流起着决定性作用。

22、某气象站测得地面气压900hpa，气温26℃，水汽压29hpa，则该站地面空气的比湿是

2

20g/kg，虚温为是29.6℃，位温34℃，水汽密度是21g/m，[Ry=461.5jl(kg.k)]

23、平流层由对流层顶向上到55km左右高度，垂直减温率为负值，平流层顶的气压仅为

1 hpa左右，对流层和平流层集中了大气质量的99.9%左右。

24、平流层大气很稳定，气流多为大尺的水平运动，平流层环流的特点是：是纬度地区夏季

时吹 东 风，冬季时吹 西 风，环流的季节变化常常是对流层环流变化的先兆，对长期天气

预报有参考意义。

25、平流层空气中尘埃很少，大气透明度很高，但是大气污染物进入平流层后能长期存在，

强火山喷发的尘埃能在平流层内存留2~3年，导致平流层增温，对流层降温，影响地球的气

候变化。

26、平流层内水汽含量很少，几乎没有象对流层中经常出现的各种天气现象，仅在高纬度冬

季早晚有不常见的贝母云出现。

27、对流层顶的高度夏季高于冬季，在赤道附近约17-18公里，中纬度平均约 10-12公里，

高纬度约 8-9公里。

28、对流层内气温随高度的增加而降低，平均每上升100米气温下降0.65℃,对流层大气有

强烈的垂直混合作用，对流层内 气象要素 水平分布不均匀。

29、大气垂直方向按化学成分分层，可以分为匀合层和非匀合层，按电磁特性分层，可以分

为电离层和磁层。（中性层）

30、气溶胶粒子的浓度分布受地理位置、地形、地表性质、人类活动、气象条件的影响，一

般海上小于陆地，城市大于乡村、对流层低空高于高空，降水对气深胶粒子有清洗作用。

31、大气气溶胶粒子就是指大气中悬浮着的各种固体和液体粒子。

32、气温是表示 空气冷热程度 的物理量。

33、湿度是表示 空气潮湿程度 的物理量。

34、在同一气团内部水平方向上温度和湿度分布相对均匀，天气现象比较类似：在垂直方向

上气象要素的变化近于一致 。

35、根据锋在移动过程的冷、暖气团所占有的主次地位，可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止

锋、锢囚锋。

36、对流层的高度随纬度有较大的变化，最高出现在：赤道低纬地区。

37、在气压和温度相同的情况下，干空气和湿空气密度是不同的,问谁的密度小：湿空气。

选择题

1、测得空气块的压强P=1000hPa,气温t=30℃，水汽压e=30hPa，那么其中干空气的密度和

水气的密度分别是（ C）是

3333

A、1.115kg/m,1.87g/m B、1.15kg/m,18.7g/m

3333

C、1.115kg/m,18.7g/m D、1. 5kg/m,15.7g/m

2、湿空气的状态方程是：P=pRT=pR(1+0.608q)T=pRT，其中p,R,q,T依次分别是（ B ）

ddVdv

A、干空气的比气体常数，湿空气的比湿，湿空气的密度，湿空气的虚温

B、湿空气的密度，干空气的比气体常数，湿空气的比湿，湿空气的虚温

C、湿空气的虚温，湿空气的密度，干空气的比气体常数，湿空气的比湿

D、干空气的比气体常数，湿空气的比湿，湿空气的虚温，湿空气的密度。

3、下列各表述中全对的是（ C ）

A、①②③⑤ B、①③⑤⑥ C、①②⑤⑥ D、②③④⑥

①海洋是大气最重要的热源

②海洋是一个巨大的太阳能储存库。

③海洋的季节变化层厚度约1000米左右。

④海洋的主跃层厚度约1000-1500米左右

⑤全球海洋平均温度约3.5℃。

⑥大气中水汽的主要来源是海洋表面的蒸发。

4、下列各表述中全对的是（ A ）

A、①②③⑥ B、①③⑤⑥ C、①②③⑤ D、②③④⑥

①水汽在大气中所占比例仅0.1%—3%，却是大气中最活跃的成分。

②水在地球大气条件下具有三相变化。

③水气在完成地球上水循球的过程中是不可缺少的环节。

④大气中的水汽含量随高度的增加呈指数规律增加。

⑤大气中的水汽含量随纬度的增加而增加。

⑥大气中的水汽含量大约90%在500hPa以下，50%在850hPa以下。

5、平流层环流的特点是：中纬度地区冬季盛行（ B ）。

A、东风 B、西风 C、南风 D、北风

6、一块干空气和一块湿空气，它们的体积、密度、压强都一样，那么它们的温度（ C ）

A、相同 B、湿空气温度高 C、干空气温度高 D、不能确定

7、两块湿空气，它们的相对湿度、比湿都一样，那么它们（ A ）

A、温度高的气压一定高 B、温度一定相同

C、温度低的气压一定高 D、气压一定相同

8、在匀和层以下，特别是对流层大气内空气成分（ C ）三种气体就占了气体积的99.966%。

A、氮气、氧气、二氧化碳 B、氮气、氧气、氦气

C、氮气、氧气、氩气 D、氮气、氧气、二氧化硫

9、影响气候变暖的主要气体是：（ A ）

A、CO2，CH4，N20 B、CO2，CH4 ，O3

C、CO2，H2O，N20 D、O，CH ，N0

342

10、对流层的平均温度递率为：( C )

A、γ= 0.5℃/100 米 B、γ= 0.55℃/100米

C、γ= 0.65℃ /100米 D、γ= 10℃ /100 米

11、某台站在晚08时测得t = 8℃ ，e = 6.11hpa；问该台站当时的露点温度为：（ A ）。

A、0.0℃ B、6.110℃ C、80℃ D、100℃

12、降水的作用能清除掉气溶胶粒了的( D )左右。因此，能见度好转,空气清新。

A、50～60% B、60～70% C、70～80% D、80～90%

13、大气三大部的组成分为（ A ）

A、干洁空气、水汽、气溶胶 B、氮气、氧气、二氧化碳

C、干洁空气、水汽、二氧化碳 D、气溶胶 、水汽、氧气

14、在温度低于0.0℃后，水面上的饱和水汽压比冰面上的饱和水汽压大，这个差值在( B )

时最大。

A、0℃ B、-12℃ C、-20℃ D、-30℃

15、锋面在空间是（ B ）倾斜

A、冷锋向冷区倾斜 B、锋面都是向冷区倾斜

C、锋面不一定向哪一侧倾斜 D、冷、暖锋倾斜，静止锋不倾斜

16、一般在海洋上空分布的是（ A ）

A、爱根核 B、大粒子 C、巨粒子 D、小颗粒

三、多选题

1、“大气气溶胶”就是指大气中悬浮着的各种（ AB ）。

A、固体粒子 B、液体粒子

C、水滴 D、前三种都是

2、海洋在垂直方向呈层状分布，按热力结构可分成（ ABD ）

A、季节变化层 B、主跃层 C、冷层 D、下均匀层

简答题

1、分别简述臭氧和二氧化碳的作用。

答：①植物的光合作用。

②二氧化碳有强烈的“温室效应”作用，当二氧化碳浓度不断增加时会改变大气的热量

平衡，导致大气低层和地面的平均温度上升，而全球气候的变化直接影响人类生存环境。

臭氧的作用

臭气层阻挡了太阳强紫外线到达地面，保护了地球上的生命；2）臭氧层吸收的太阳紫

外辐射能量使平流层大气增温，对平流层的温度场和大气环流起着决定性作用。

2、简述气溶胶粒子的作用。

答：（1）在云雾降水过程中起着凝结核、冰核、凝冻核作用；

（2）在大气辐射传输中对太阳辐射起着吸收、散射、反射作用；

（3）对大气光学特性（例如对天空色彩变化、能见度等）有重要作用；

（4）对大气电学特性（例如对大气离子、大气电流等）有重要作用；

（5）在大气化学过程中（例如对形成酸雨、大气污染、光化学烟雾等）起着重要作用。

①在云雾降水中的作用。气溶胶粒子起凝结核、冰核、凝冻核等作用，它们是云雾滴能够产

生并且生存长大的基础。

②对大气辐射过程的影响。气溶胶粒子能削弱太阳辐射，并将少部分太阳辐射散射回宇宙空

间，使入射到地面上的能量减少，降低低层大气的温度。另一方面，气溶胶层吸收太阳辐射

的能量本身得到增温，并通过大气运动传输热量，又能提升大气温度。

③对光学特性的影响。气溶胶粒子对太阳光的散射和吸收，会大气能见度，是可见距离缩短。

④对大气电学特性的影响。大气中小离子浓度减小，传导电流减小，大气电场达到极大值。

⑤在大气化学中的作用。固态粒子能够吸收大气中的微量气体，液体粒子能溶解微量气体，

它们起化学反应后形成新的物质微粒。

3、大气按中性成分的热力结构把大气分为哪几层？最底层的主要特点是什么？

答：大气分为：对流层，平流层，中间层，热层，逸散层

最底层的主要特点：①温度随高度升高降低。②有强烈的垂直混合。③气象要素水平分

布不均匀。④对流层集中了3/4以上的大气质量和几乎全部的水汽，主要的天气现象和过程

（例如寒潮、台风、雷雨、闪电、龙卷等）都发生在这一层。

4、简述平流层的主要特点？

答：①平流层下半部温度随着高度变化很缓慢，上部温度随高度增加而增加。

②平流层逆温存在，大气很稳定，垂直运动微弱，多为大尺度平流运动，中纬度地区夏季吹

东风，冬季吹西风。

③大气透明度很高，天气晴好，但是一旦有尘埃进入此层，将长时间存在。

5、海洋对大气有何影响？

答：（1）大气中的水汽主要来自海洋（特别是热带、副热带海洋）表面的蒸发；

（2）海洋是太阳辐射能的储存库，是大气最重要热源，也是气候的调节器；

（3）广阔的洋面是大气的下边界面，也是气团形成的源地；

（4）海洋和大气之间的相互作用对天气和气候有着重要影响（例如厄尔尼诺和南方涛动）。

6、简述臭气的作用？它分布在大气铅直方向的哪一层？大气中如果没有了臭氧，地球上将

出现什么情况？

答：作用：①臭氧层阻挡了强紫外辐射到达地面，保护了地球上的生命。

②臭氧层吸收了太阳紫外辐射使平流层大气增温。

分布：平流层中最多，对流层、中间层含量较少。

情况：地球紫外线辐射能量直接到达地面，引起平流层上部温度降低，平流层下部和对流层

温度升高，对大气垂直温度结构和大气辐射平衡起到破坏作用，使DNA在内的重要生物分

解，增高患皮肤癌、白内障和免疫缺损症的发生率，破坏农作物和水生态系统，可能不会存

在这个世界。

1、 在绝热过程中，若是讨论的未饱和湿空气，这样的过程称为干绝热过程。未饱和湿空气

绝热上升到达凝结高度后便变成饱和空气，始终保持饱和状态的气块所作用的绝热过程，

称为湿绝热过程。

2、 湿空气因绝热抬升成大道饱和的高度称抬升凝结高度。

3、 温度对数压力图又称埃玛图，它以温度为横坐标，以气压为纵坐标。

4、 干绝热减温率是指 未饱和湿气块温度随高度变化的负值。

5、 逆温层温率是指气层的温度随高度增加而增加，形成逆温层的原因有以下几种辐射逆温、

平流逆温、湍流逆温、下沉逆温、锋面逆温、地形逆温。

6、 在同一气团内部水平方向上温度和湿度分布相对均匀，天气现象比较类似：在垂直方向

上气象要素的变化近于一致。

7、 根据锋在移动过程的冷、暖气团所占的主次地位，可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋、

锢囚锋。

8、 位温是指将空气块按干绝热过程移至标准气压（1000hap）时气块成具有的温度，又称

为位置温度。

9、 假相当位温是指湿空气块绝热上升到水汽全部凝结降落后，在沿干绝热过程下降下

1000hap时所具存的温度。

10、γ为大气垂直递减率，γ为干绝热直减率；γ为湿绝热直减率；他们是完全不同

ds

的概念，γ和γ是指干绝热、湿绝热， γ则表示大气垂直递减率。

ds

11、湿空气块内部无水相变化的绝热过程，称为干绝热过程。

12、气块在状态变化过程中与外界有热量交换的过程为非绝热过程。

13、干空气和未饱和湿空气气块绝热上升单位距离时的温度降低值称为干绝热递减率，

其值为9.8k/km。

14、大气中温度、湿度等要素的垂直分布情况称为层结曲线。

15、上升气块的温度随高度的变化曲线称为状态曲线。

16、起始高度温、压点沿干绝热线上升，与起始高度露、压点沿等饱和比湿上升的交点

称为抬升凝结高度。

17、起始高度以上状态曲线和层结曲线第一次交点称为自由对流高度。

18、所谓流体静力平衡是指气块所受重力与垂直气压梯度力相平衡。

19、在均质大气中，气压随高度按线性规律递减。

20、对于温压场对称系统，暖高压随高度增加会越来深厚。

21、单位气压高度差与气压和温度的关系；当气压变化不大时，温度越高，单位气压高

度差越大，反之亦然。

22、根据压高公式当p=0时的高度称为大气的上界，因此等温大气无上界，而均质大气，

多元大气有上界。

23、如果低层的气压中心和温度中心不重合，则气压系统的轴线就会倾斜，低压中心随

高度增加向冷区倾斜，高压中心则向暖区倾斜。

24、影响温度局地变化的因子有空气平流运动、空气铅直运动、非绝热热量交换。

25、对于温压场对称系统，副热带高压是深厚系统；而寒潮冷高压是浅薄系统

26、在T-lnP图上，湿绝热以虚线表示，线上数值是假相当位温。

27、气压场的基本形式有等。

低气压、高气压、低压槽、高压脊、鞍形气压区

28、某一固定地点空气温度随时间的变化率称为空气温度的局部变化，影响空气温度地

变化的因子有空气的干流运动，空气的铅直运动，空气的非绝热热量交换等。

29、云团（含液态水）在绝热下沉过程中，有些温湿参量可能发生变化，其中比湿升高、

露点变大、相对湿度不变、位温变小、假相当位温不变。

30、海平面是一个等高面，表示海平面气压分布采用一定间隔的等压线表示，等高面上

的等压线不能相交，高空等压面的一张曲面，表示高空等压面形势采用一间间隔的等高

线表示，等压面上的等高线也不能相交。

31、假设大气密度不随高度变化，整层都保持海平面值，称为“均质大气”。均质大气

上界的高度可用H=RT/g表示，这和等压标高H=RT/g相似，它们都是大气科学中重

00pdv

要参数

32、温压场对称的冷低压和暖高压属于深厚系统，冷高压和暖低压属于浅薄系统，温压

场不对称的高压系统其中心轴线随高度增加向暖区倾斜。温压场不对称的低压系统其中

心轴线随高度增加向冷区倾斜。

33、未饱和湿空气块干绝热上升到达凝结高度以后，再继续绝热上升，并始终保持饱和

状态，称为湿绝热过程，这时就会不断地水汽凝结出来。如果凝结的液态水继续留在上

升气块中，一点儿也不脱离上升气块，称为可逆温湿绝热过程，如果凝结出来的液态水

完全脱离上升气块，一点儿也不留上升气块中（这样就会有极少的热量损失）便称为假

绝热过程。

34、用单位质量的物体相对于海平面所具的势能来表示高度，称为位势高度，其单位是

位势米，1位势米等于9.8065/kg，在气象上，如果把重力加速度看作常数，则用位势来

表示的位势高度与用几何米表示的几何高度数值相等。

35、1000hpa=0.987大气压=750mmHg

36、位势高度是以单位质量的物体从海平面上升到某高度克服重力所作功。

37、在纬度45°的海平面上，温度为0℃时大气压称为标准大气压，其数值为1013.25hpa。

38、在气压和温度相同的情况下，干空气和湿空气密度是不同的，问谁的密度小：湿空

气。

39、下列图形的A区是暖平流区

40、等压面是空间内气压相等点组成的曲线。

41、虚温的概念

压强不变的条件下，升高干空气的温度，使其密度与湿空气密度相等，升高干空气的温

度。

42、气压梯度力

由于气压分布不均匀而作用于单位质量空气上的力，其方向由高压指向低压。

43、单位气压高度差

垂直空气柱中气压相差一个单位值所对应的高度差。

选择

1、 在下列各种形式的压高公式中，属于等温大气的压高公式的是（ ）

C

A、

P=P(1-）

22

B、P=P-pg

0

2

C、P=Pexp－

12

D、

2、焚风形成的原理是基于（ ）过程。

D

A、绝热过程 B、干绝热过程 C、可逆湿绝热过程 D、假绝热过程

3、湿绝热线在T-lnP图上以绿色虚线表示，线上数值是( )

B

A、位温 B、假相当位温 C、假湿球位温 D、假温球位温

4、气块上升时的干绝热减温率远（C）它的露点温度减温率.

A、等于 B、低于 C、大于 D、不能确定

5、甲 乙两气柱，地面气压相同，甲气柱比乙气柱平均虚温高，在850hpa等压面上，甲气

柱比乙气柱位势高度（ ）

D

A、低 B、相同 C、不能确定 D、高

6、两空气块，位温相同，则（ ）

D

A、高度低的气块温度低 B、气压低的气块温度高

C、高度高的气块温度高 D、气压高的气块温度高

7、两空气块，它们的假相当位温是（D）

A、湿度大的假相当温度 B 、气压低的假相当温度

C、温度高的假相当温度 D、 以上说法都不完全正确

8、地面气压p0=1000hpa，气温t0=15℃，如果是均质大气，不考虑水汽影响，那么大气上

界的高度是 （ ）米

A

A、8434 B、7434 C、9434 D、8000

9、等温大气压高公式为:Z1-Z2==18410(1+t/273.15)lg(gpm) 其中z p t依次分别表

示 （ ）

C

A、大气压力 位势高度 虚温 B、虚温 位势高度 大气压力

C、 位势高度 大气压力 虚温 D、位势高度 虚温 大气压力

10、多元大气是指温度（或虚温）是高度Z的线性函数T等于常数的大气层，其压高公式为：

B

，其中γ、Tv1、Rd依次分别表示（ ）

A、Z1高度外的虚温 气温垂直递减率 干空气比气体常数

B、气温垂直递减率 Z1高度外的虚温 干空气比气体常数

C、气温垂直递减率 干空气比气体常数 Z1高度外的虚温

D、干空气比气体常数 气温垂直递减率 Z1高度外的虚温

11、下列个表达式中全对的是 （ ）

D

A、①②④⑤ B、②③⑤⑥ C、①②③④ D、①②④⑥

①在垂直方向上两等压面间的高度差与两等压面间的平均虚温成正比。

②均质大气的上界高度与地面虚温成正比。

③多元大气是指气温随高度不变的大气。

④均质大气垂直减温率T=3.42℃/100m，称为自动对流减温率。

⑤暖高压和暖低压都是对称的深厚系统。

⑥非对称的低压系统中心轴线随高度增加向冷区倾斜。

12、下列个表达式中全对的是 （ ）

B

A、①②④⑤ B、①②③⑤ C、①②④⑥ D、②③④⑥

①空气块的位温在干绝热过程中具有保守性

②空气块的假相当位温在干、湿绝热过程中具有保守性。

③未饱和湿空气绝热抬升到达饱和高度称为抬升凝结高度。

④根据公式，干绝热减温率比视觉热减温率要小一些。

⑤焚风是指气流过山以后形成的干而暖的地方性风。

⑥气块在垂直运动中动能的增量是由气层中所储存的一部分能量转化而来，这部分

可以转化的能量称为气层的不稳定能量。

13、下列个表达式中全对的是 （ ）

C

A、①②③⑤ B、①③⑤⑥ C、①④⑤⑥ D、②③④⑥

①空气块的比湿和混合比在干绝热过程中保持不变。

②空气块的位温在干绝热过程中是保守的，在湿绝热过程中是减少的。

③热力学第一定律在气象上的应用形式之一是其中p是空气

，

块温度，T是空气块的气压。

④所谓“气块”是指宏观上足够小而微观上含有大量分子的空气团。

⑤气层的对流抑制能力（CIN）是指单位质量的空气块达到自由对流高度所必须的在

外力和浮力作用下克服重力所作的功，对流有效位能（CAPE）是指单位质量空气块到达

平衡高度时净升力对气块所能够作的功。

⑥对流凝结高度（CCL）可以看成是热力对流产生的积云的云底高度。

14、大气静力学方程表达了在重力作用下，大气处于静力平衡时气压随高度的变化

规律，其基本表达式为=﹣pg，该式表明 （ ）

D

A、气压随密度的增加而减小 B、气压随密度的增加而增大

C、气压随高度的增加而增大 D、气压随高度的增加而减小

15、下列表达中正确的是 （ ）

D

A、均质大气是气温随高度不变的大气

B、等温大气是密度随高度不变的大气

C、标准大气是气温直减率随高度不变的大气

D、多元大气是气温直减率随高度不变的大气

16、下表空格中的数字依次为 （ ）

B

P（hpa） T(℃) Td（℃） q（g/kg） θ（℃） θ（℃） Uw（%）

900 21 15

A、30,64,70,80 B、12,30,69,69

C、20,30,70,100 D、12,30,80,90

17、γs的值不是常数，是由压强和温度所决定的，在气压一定的条件下，高温时空气湿

绝热直减率比低温时 （ ）

A

A、更小 B、更大 C、更接近γd D、更偏γd

18、湿热热源在T-lnP图上以浅绿色虚线表示，线上数值是 ( )

B

A、位温 B、假相当位温 C、假湿球位温 D、假湿球温度

19、单位气压高度差与气压和温度有关，当气压变化不大时，温度越低，单位气压高度

差( B ),反之亦然。

A、越小 B、越小 C、变化越快 D、变化越慢

20、下面四图是不同温压场配合的气压系统暖性低压是（ ）图

C

21、300位势什米等于（ ）位势米

C

A、30 B、300 C、3000 D、30000

22、已知某气块的气压为1000百帕，气温为25℃，露点20℃，问：位温为？D

A、0℃ B、10℃ C、20℃ D、25℃

23、一个赤道度为( )

B

A、100KM B、111KM C、222KM D、300KM

24、气象上常用的热力学第一定律表达式是 ( )

A

A、

B、

） （

C、

D、

25、有一气块，起始温度t=15℃，Td=2℃，从1000百帕高度处被绝热抬升，求它在抬

升凝结高度上的温度（ ）

C

A、﹣5℃ B、0℃ C、2℃ D、15℃

26、锋面在空间是（ ）倾斜。

B

A、锋面向冷区倾斜 B、锋面都是向冷区倾斜

C、锋面不一定向哪一侧倾斜 D、冷、暖锋倾斜，静止锋不倾斜

27、焚风产生于下面哪一个过程（ ）

D

A干绝热过程 B、湿绝热过程 C、绝热过程 D、假绝热过程

28、在高压中心，对应的空中等压面（ ）

A

A、向上凸 B、向下凹 C、可凸可凹 D、与等温面一致

简答题

1写出大气静力学方程，并说明其物理意义和结论。

答：方程=－pg

物理意义：大气静止时，其在铅直方面上受到的重力和垂直气压梯度力相等

结论:①气压气压随高度增加而减小

②任意高度处的气压等于从该高度向上到大气上界的单位截面面积垂直气柱的重

量。

③g随高度增高而减小，故气压随高度的增加而降低的快慢主要取决于空气的高

度，密度大的气层，气压随高度变化快，反之变化慢。

2、 何谓焚风，简述焚风的形成？

答：气流过山以后形成的干而暖的地方性风

形式：潮湿的气流经过山脉时被强迫抬升达到凝结高度后水汽就凝结而成，气流继

续上升后温度按假绝热减温率变化，凝结出水部分或者全部降落，气流越过山顶后将干

绝热下流增温或先湿绝热下沉将剩余水分蒸发完后，再干绝热下沉增温，致使山后温度

较高，湿度较小，形成干而热的焚风。

3、 根据热流量方程，简单讨论影响温度局地变化的因子

答：

影响温度局地因子：

① 平流运动：当有暖平流过境时，局地温度会升高，而当有冷平流过境时，则局

地温度降低，冷、暖平流强度大小决定了温度变化程度。

② 垂直运动：当γ＞Γ时产生上升运动时会使温度降低；产生下沉运动时会使温

d

度升高，当γ=Γ时则垂直运动不引起温度变化。

d

③ 非绝热过程：当有热量收入时，气温升高（如辐射的变化）；当有热量放出时则

温度降低（如升华）。

4、 气压随纬度的年变化特征？

① 气压年振幅随着纬度的增加而变大

② 赤道地区气压年变化不大，高纬度地区年变化较大。

③ 陆地上年气压的最高值一般出现在线在冬季，最低值出现在夏季，海洋上则最高值

出现在夏季，最低值出现在冬季，年振幅陆地大于海洋

5、 气温年较差随温度的变化？北京、广州和夏威夷三地点气温年较差的大小排序？气温日

较差随温度的变化？

答：①气温年较差随纬度的增加而增大

②气温年较差：北京＞广州＞夏威夷

③气温日较差随纬度的增加而减少（正午太阳高度随纬度的增加而减少）。由于赤道与

降水，故实际气温日较差最大在副热带向两极减小。

6、 抬升凝结高度是什么？为什么湿空气绝热抬升后会发生凝结现象？请画出示意图。

答：抬升凝结高度：未饱和湿空气块因绝热抬升达到饱和的高度

湿空气绝热抬升过程中，水汽压将随着环境气压的减小而减小，同时露点也随之降低，

但上升过程的干绝热减温率远大于的它的露点递减率，故气块温度和露点，将逐渐接近，

在某一高度将达到饱和并发生凝结。

一、填空题

1、假相当位温是指：湿空气块绝热上升到水汽全部凝结降落后，再沿干绝热过程下降到

1000hpa时具有的温度。

2、影响大气运动的力为气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、摩擦力和地心引力。

3、地转风是指水平气压梯度力和 水平地转偏向力相平衡时所吹的风。

4、气块受垂直扰动后，返回或远离平衡位置的趋势和程度称为大气静力稳定度。气块不稳

定条件为气块温度大于环境温度。

5、如果温度平流的值大于零，则表示有暖平流，一般低层大气有冷平流时易引起大气的不

稳定.

6、用气块去判定大气层结稳定度的判据是：Γ>γd 绝对不稳定，γs<Γ<γd 条件性不稳定，

Γ< γs 绝对稳定。

7、地球上海平面气压和风和平均分布有三个风带和四个气压带（区），三个风带分别是

东北信风带，中纬度 西风 带，极地 东风 带，四个气压带分别是赤道 低压 带，副

热带 高压 带，副极地 低压 带，极地 高压 （区）。

8、在摩擦层中，风 斜穿等压线 吹，在北半球，背风而立， 低压 在左前方， 高压 在

右后方。

9、在海岸边有一种地方性风称 海陆 风，通常白天吹通常白天吹 海 风，夜晚吹 陆 风，

风向转换的时间大约为上午 9-10点 ，晚上 21-22点。

10、垂直气压梯度的定义是。显然，低层

大气（p大）中气压随高度的增加减少得 快 。干冷空气比暖湿空气中气压减少得 快 。

11、在摩擦层中，如果各高度上水平气压梯度力都相同，则风速随高度的增高而 增大 ，

风向随高度的增高而 向右 偏转，到摩擦层顶，风向风速都接近于 地转 风，风速矢端连

接在平面的投影称为 埃克曼 螺线。

12、根据地转风随高度的变化，可以利用单站测风资料判断气层间的冷、暖平流，如下图所

示，左图（a）中，气层间有 冷 平流，右图（b）中，气层间有 暖 平流。

13、所谓地转偏差就是 实际风与地转风的向量差 ，又称 偏差风 在北半球，地转偏差

与空气运动的加速度相垂直，并指向它的 左 方。

14、当水平气压梯度一定时，如果实际风大于相应的地转风则称为超梯度风，如果实际风小

于相应的地转风则称为次梯度风，一般槽线处吹 超 梯度风，脊线处吹 次 梯度风，槽前吹

次 梯度风，槽后吹 超 梯度风。

15、地转偏差反应了风场与气场之间相互适应的关系，一般说来，对于大尺度系统是 风

场适合 气压 场，对于小尺度系统是 气压 场适应 风 场。

16、可以根据Γ，γd, γs判断大气稳定度，有如下结论：当 Γ< γs 时，不论空气

是否达饱和，大气总是处于稳定状态；当 Γ>γd 时则相反，大气总是处于不稳定状态；

当时，对于 γs<Γ<γd 作垂直运动的饱和湿空气来说，大气是处于不稳定状态的；而对

于作垂直运动的未饱和空气来说，大气是处于稳定状态的。

17、北半球自由大气中，空气运动方向与 地转偏向力 相垂直，高压在运动方向的 右 。

18、在边界层中，风具有明显的日变化。见下图，1、2、3、4分别是不同时间（白天或夜

间）、不同层次（上层或下层）的风速和风向，试说明它们分别代表什么时间什么层次。

1、夜间上层风 2、 白天上层风

3、白天下层风 4、 夜间下层风

19、地转偏向力是因地球自转而使空气质点运动方向发生改变的现象。

20、梯度风是指在自由大气中，不计摩擦力的影响， 水平气压梯度力

及 水平地转偏向力 及 惯性离心力 ，三力达到平衡时，空气的等速水平的圆周运动。

21、白贝罗定律是指在北半球 背地转风而立，高压在右，低压在左 。

22、薄层大力静力稳定度判据（γ与Γ、γ和γ判据，θ与θ判据）分为 绝对稳定 、

ds

条件性不稳定 及 绝对不稳定 三种形态。

23、厚气层或整层大气的稳定度（不稳定能量判据）分成 绝对稳定型、绝对不稳定型

及 潜在不稳定型 （包括真潜和假潜）三种类型。

24、原来稳定的未饱和气层(下湿上干)，由于气层被抬升到达一定高度以上而变成不稳定的

气层称为对流性不稳定

25、围绕台风的气流总是 气旋 性的。而在小的选择系统中，例如龙卷风、尘卷风内，则

气流可按 任意方向 旋转。

26、高空1500米与5000米处水平气压梯度相同，那么水平气压梯度力 不同 ，大约在

5000米处更大。

27、对流性不稳定气层形成，不但和温度层结有关，还取决于低层大气的 湿度条件

28、自由大气的风场基本满足地转平衡，因此风场与气压场的关系是： 高压在右低压在左

29、某层气温直减率小于湿绝热直减率，则该气层的大气稳定度为： 绝对稳定

30、在冷暖气团交界的过渡层内形成的逆温层称为： 锋面逆温

31、在赤道上地转风为 零

三、单选题

1、下列各表述中全对的是（ C ）

A、①②④⑤ B、②③⑤⑥ C、①②④⑥ D、①②③④

①大气中的温室气体有：二氧化碳（CO）甲烷（CH），臭氧（O）

223

一氧化二氮（NO），氟氯烃化合物（CFCs）

2

②大气中形成酸雨的物质主要有：硫的化合物（SO，HS等）、氮的化合物（NO、NO、NO，

22225

NO和NO）以及氯化氢（HCl）等。

232

③垂直气压梯度是指在水平方向单位距离气压降低的数值。

④水平气压梯度为的方向是垂直于等压线由高压指向低压。

⑤大气静力学方程表明气压随高度的降底而减小。

⑥水汽也是温室气体。

2、下列各表述中全对的是（ A ）

A、①②③⑥ B、②③⑤⑥ C、①②④⑤ D、①②③④

①“条件性不稳定”是指大气层结对饱和气块是不稳定时，而对未饱和气块是稳定的。

②原来是稳定的未饱和气层，由于整层被抬升到一定高度以上（整层达到饱和）而变成为不

稳定的气层，称为对流性不稳定或位势不稳定。

③最有利于近地面层形成辐射逆温的天气条件是晴朗（或少云）、无风（或微风）的夜晚。

④逆温层是绝对不稳定的气层。

⑤温度对数压力图解上的黄色斜线是等温线。

⑥气块被抬升到自由对流高度以后，就会自动发展对流。

3、热成风的方向是（ C ）

A、沿平均等温线吹，背热成风而立，在北半球，高温区在左，低温区在右

B、沿等压线吹，背热成风而立，在北半球，高温区在左，低温区在右

C、沿平均等温线吹，背热成风而立，在北半球，高温区在右，低温区在左

D、沿等高线吹，背热成风而立，在北半球，高温区在右，低温区在左

4、2005年8月9日发生在美国的卡特里娜飓风中心附近最大风力达150英里/小时（约合

240km/h），它的风速等级是（D）

A、14 B、15 C、16 D、17级以上

5、所谓“白贝罗定律”，下列表述正确的是（ A ）

A、在摩擦层中，风斜穿等压线吹，在北半球，背风而立，高压区在右后方，低压区在左前

方

B、在自由大气中，热成风沿平均等温线吹，在北半球，背热成风而立，暖区在右，冷区在

左

C、在自由大气中，风沿等高线吹，在北半球，背风而立，高温区在右，低温区在左

D、在摩擦层中，风沿等压线吹，在北半球，背风而立，高压区在右，低压区在左

6、梯度风是指（ C ）

（A）在自由大气中，水平气压梯度力、水平地转偏向力、摩擦力达到平衡时空气的水平匀

速圆周运动。

（B）在自由大气中，水平气压梯度力、水平地转偏向力达到平衡时空气的水平匀速圆周运

动

（C）在自由大气中，水平气压梯度力、水平地转偏向力，惯性离心力达到平衡时空气的水

平匀速圆周运动

（D）在自由大气中，水平气压梯度力、水平地转偏向力达到平衡时空气的水平匀速圆周运

动

7、下列说法错误的是（ B ）

（A）等压（高）线有辐合辐散时会产生地转偏差

（B）等压（高）线呈南北走向时会产生地转偏差

（C）气压变化不一致时会产生地转偏差

（D）等压（高）线弯曲且间距相等时会产生地转偏差

8、在水平气压梯度大小，地转参数，空气密度都相同的情况下，气旋式梯度风VC、反气旋

式梯度风Vac、与相应的地转风Vg的大小有如下关系（ D ）

（A） V> Vg > Vac （B） Vg > V > Vac

C C

（C） Vac > V > Vg （D） Vac > Vg > V

CC

9、可以根据Γ，γd，γs判断大气稳定度，有如下结论Γ＞γd时，气块处于（B ）状态。

A、绝对稳定 B、绝对不稳定 C、条件性不稳定 D、条件性稳定

10、地面上南、北半球队都在若干个气压带和若干个风带，气压带和风带的个数分别是

（ A ）。

（A）4.3 （B）3.3 （C）4.4 （D）5.3

11、地转风是在自由大气中，平直等压线情况下，（ A ）达到平衡时，空气的等速直线

水平运动。

（A）气压梯度力与地转偏向力 （B）惯性离心力与地转偏向方

（C）气压梯度力与惯性离心力 （D）气压梯力与摩擦力

12、下面所列哪个力只改变运动速度方向，不改变速度大小。（ B ）

（A）气压梯度力

（B）地转偏向力

（C）重力

（D）摩擦力

13、关于地转偏差，下列说法错误的是（ B ）

（A）地转偏差是指实际风与地转风的向量差

（B）等压线无辐合辐散时会产生地转偏差

（C）等压线呈南北走向，且等压线之间等距时，会产生地转偏差

（D）气压变化不一致时，会产生地转偏差

14、水平气压梯度力大说明( C )

Ａ．等压线稀，风大 Ｂ．等压线密，风小 Ｃ．等压线密，风大 D．与等压线稀密无关

15、我国属于季风国家：( A )

A．大部分要地区，夏季多吹偏南风，冬季多吹偏北风

B．大部分要地区，夏季多吹偏北风，冬季多吹偏南风

C．大部分要地区，夏季多吹偏南风，冬季多吹偏西风

D．大部分要地区，夏季多吹偏东风，冬季多吹偏西风

16、高压中心附近风速很小，是因为气压梯度有极限。该极限值为：（ B ）

22

pfpf



A． B．

rr

r2r4

C. D．

pf

2

pf



r

r

r4

r2

17、台风出现在( A )。

A．气旋中 B．反气旋中 C．高压脊中 D．鞍型气压场中

18、低层气流辐合，空气将产生( C )

A．乱流运动 B．下降运动 C．上升运动 D．水平运动

19、梯度风是哪三个力达到平衡时的空气水平运动？（ B ）

A．水平气压梯度力、水平地转偏向力、摩擦力

B．水平气压梯度力、水平地转偏向力、惯性离心力

C．水平气压梯度力、惯性离心力、摩擦力

D．水平地转偏向力、惯性离心力、摩擦力

20、下面四图中，大气层结绝对稳定的是：（ D ）图.。

A图 B图 C图 D图

四、多选题

1、通常用气块法判定大气静力稳定度，对气块假定是（ABD ）等。

A、气象要素都呈均匀分布 B、各物理量服从热力学定律和状态方程

C、气块温度与环境温度相同 D、气块压力与环境大气压相同

四、简答题

1、地转偏向力的特点

特点：1赤道上没有水平地转偏向力，极地只有水平地转偏向力,而无垂直地转偏向力。2

地转偏向力与气块运动速度垂直，所以地转偏向力对运动的气块不做功，只能改变气块的运

动方向，不能改变其大小；3对于水平运动而言，在北半球水平地转偏向力在水平速度的右

侧。4地转偏向力的大小与相对速度的大小成比例，随纬度减小而减小。

2、何谓对流性不稳定？对流性不稳定的判据是什么？简单说明条件性不稳定和对流性不稳

定的异同。

（1）对流性不稳定（也称位势不稳定），一般是指上干下湿的气层。原来大气层结是稳定的

未饱和气层，如果气层被抬升到达一定高度（整层都达到饱和），气层变得不稳定了，这种

情况就称为对流性不稳定（或位势不稳定）。

（2）对流性不稳定的判据是：



0,对流性稳定；









0,对流性中性；

z





0,对流性不稳定。

.

(3) 两者都是潜在不稳定；

条件性不稳定只需要局地热对流或者动力因子对空气抬升即可，往往造成局地雷雨

对流性不稳定需要大范围的抬升作用往往需要与锋面或地形相配合，往往造成强对流天

气

3、以地球为参照系，相对于地球表面做曲线运动的空气会受到那些力的作用？这些力属于

什么性质的力？

（1）气压梯度力。它是一个真实的力，是使空气产生运动的原始驱动力。

（2）地转偏向力。它是一个惯性力，它只改变物体运动的方向，而不改变运动速率的大小。

（3）重力。它是地心引力（真实力）和由于地球自转而产生的惯性离心力（惯性力）的合

力。

（4）惯性离心力。它是作曲线运动的物体以自身为参照物时产生的一个指离曲率中心的力。

它也是一个惯性力。

（5）摩擦力。它是一个真实力。它是由于摩擦而使运动速度减慢的耗散力。

5、对流性不稳定（位势不稳定）中，对于上干下湿气层，假设气层上下界气压差△p在抬

升过程中不变，说明在整层抬升后变层的稳定度变化（画图）。

对流性不稳定指原来稳定的上干下湿的整层空气被抬升，其下部先达到饱和，并释放潜

热，按湿绝热直减率降温，而上部则未达到饱和，仍按干绝热直减率降温，形成该气层上部

降温多，下部降温少，使该气层转化为不稳定。

6、什么是地转偏差？下图中空气质点从A点移到B点，空气质点的运动将发生怎样的变化

并简单说明原因（假定在A点地转偏向力和气压梯度力平衡，地转风为Vg且P>P）

10

地转偏差：实际风与地转风的向量差，又称偏差风

a图，等压线呈辐合状，若空气质点从a点移动到b点，气压梯度力加大，但空气质点运动

速度因惯性暂时保持不变，所以地转偏向力仍保持不变。在此情况下，水平气压梯度力大于

水平地转偏向力，空气质点开始穿越等压线向低压方向运动，这时的风吹向低压，风速要小

于b点应有的地转风速，故称为次地转风。

b图，等压线呈辐散状，当空气质点由a运动到b点时，水平气压梯度减小，但由于惯性作

用，空气质点运动的速度并没有立刻减小，这时水平地转偏向力大于水平气压梯度力，空气

运动偏向高压一侧，此时的风吹向高压，其速度比b点应有的地转风速大，故称为超地转风

4、什么叫做大气稳定度？请写出大力静力稳定度的判别依据。

处于静力平衡状态的大力中，一些空气团块受到动力因子或热力因子的扰动，就会产生向上

或向下的垂直运动。这种偏离其平衡位置的垂直运动能否继续发展，是由大气层结即大气温

度和湿度的垂直分布所决定的。层结大气所具有的这种影响垂直运动的特性为大气的静力稳

定度，也称层结稳定度。

TTdw



判据

g

dtT

判据二

Γ >γd，绝对不稳定

γd >Γ>γs条件下不稳定

Γ<γs绝对稳定

判据三

7．地转风是怎样形成的？

在平直等压线气压场中，暂时静止的空气，受水平气压梯度力的作用，由高压指向低压，空

气开始运动，地转偏向力立即产生，并迫使它向右偏离（北半球），空气在水平气压梯度力

的作用下，它的速率越来越大，水平地转偏向力也越来越大，使它向右偏离的程度也越来越

大，当水平地转偏向力增大到与水平气压梯度力大小相等、方向相反时，空气将沿着平直等

压线作等速的水平直线运动，就形成Vg。

8、什么叫层结稳定度，请说明在T-Inp图上如何利用Γ，γd，γs判断大气的层结稳定度。

请画图说明

处于静力平衡状态的大气中，一旦空气团块收到外力（动力或热力）因子的扰动，离开原来

位置，产生垂直运动。当除去外力后，空气能保持它的原位。或上升或下降的这种趋势，称

为大气静力稳定度，又称层结稳定度

T-Inp图有干绝热线和假绝热线，由气层垂直减温率Γ落在图上的不同区域，有三种情况

Γ >γd，绝对不稳定

γd >Γ>γs条件下不稳定

Γ<γs绝对稳定

9.什么是潜在不稳定，请画图说明真潜在不稳定。

一个气层的潜在不稳定是指，需要外力触发才能变现出来的一种不稳定，当有足够大的外力

将气块抬升至自由对流高度以上，此时气层转变为真实不稳定气层；若外力不能将气块抬升

至自由对流高度，则气层仍然为稳定气层。